Альтернативи пальмової олії - від відходів до змін екологічно чистої ресурсної платформи
Екологічний рюкзак пальмової олії зараз майже повсюдний. Ми постійно шукаємо сертифікованих продуктів або повністю уникаємо продуктів, що містять пальмову олію. Найвідоміший приклад у ЗМІ наводить апеляція французького міністра навколишнього середовища проти виробника Nutella Ferrero (GÖBEL 2015). Багато експертів критично сприймають навіть сертифіковану пальмову олію (VOGE & HÜTZ-ADAMS 2014). Як можуть виглядати екологічно чисті альтернативи, які не потребують значних скорочень?
Насіння манго в серцевині манго, CC BY, Моріц Штюбер
Невидимий і в той же час такий важливий
Пальмова олія відіграє важливу роль у нашому щоденному споживанні. Значна частина з понад 40 мільйонів тонн виробленої пальмової олії використовується в їжі. У повсякденному житті його можна знайти в численних косметичних та гігієнічних виробах, у хлібобулочних виробах, а також у спредах та заморожених товарах.
Але чому пальмова олія входить у стільки продуктів? Відповідь дуже проста: це ідеальний жир завдяки своїм сенсорним та фізичним властивостям. Характеризується високою температурою плавлення та високою стійкістю проти нагрівання та псування жиру. Висока температура плавлення досягається, серед іншого, шляхом фракціонування. Різні жирові компоненти поділяються на фракцію, що сильно плавиться, і низькоплавку. Крім того, пальмова олія надзвичайно дешева і несмачна (PETERSEN 2015; CHOW 2008; CORLEY et al. 2007).
Екологічні недоліки
Однак його використання в харчовій промисловості піддається останнім рокам все більшою критикою суспільства. Широкомасштабне очищення первинних незайманих лісів та торф’яних боліт для отримання нових площ обробітку в Індонезії та Малайзії збільшує викиди СО2 (DAVID 2012). Альтернатив для споживачів небагато. Споживачі можуть або повністю уникати продуктів з пальмової олії, або купувати продукти, виготовлені з пальмовою олією, із сертифікованих та стійких джерел.
Сертифікована продукція, як правило, краща за несертифіковану. Тим не менше, у минулому все частіше критикували стійкість сертифікації (VOGE & HÜTZ-ADAMS 2014). Наприклад, на сертифікаті RSPO (Круглий стіл зі стійкої пальмової олії), який був реалізований WWF спільно з великими корпораціями. Сертифікат забороняє очищення лісових територій, які підлягають "високій захисній цінності". Однак інші лісові ділянки все ще можна розчистити та перетворити на плантації пальмової олії (RSPO 2007).
З метою полегшення споживачів, виробників та навколишнього середовища можливою альтернативою також може бути заміна пальмової олії іншою, менш шкідливою для навколишнього середовища сировиною.
Що можуть запропонувати альтернативи?
Альтернативи пальмової олії за своїми хімічними та фізичними властивостями повинні бути подібними до фракціонованого пальмового стеарину. З температурою плавлення близько 36 ° C (без фракції) пальмова олія є однією з небагатьох твердих рослинних олій кімнатної температури. Фракціонована пальмова олія навіть має температуру плавлення понад 40 ° C (CORLEY et al. 2007). В основному це пов’язано з високим вмістом основного компонента - насиченої жирної кислоти пальмітинової кислоти (39–47,5%). Окрім пальмітинової кислоти, олеїнова кислота утворює другий основний компонент з часткою 36-40% (TALBOT 2015).
Як результат, альтернативи пальмовій олії повинні мати таку ж високу температуру плавлення і бути сенсорно нейтральними. Важко використовувати олії з смаковими та нюховими ефектами як харчову добавку, оскільки жири не повинні змінювати сенсорні властивості власне продукту. Крім того, продукт повинен бути доступним у значній кількості. Продукт, який спочатку потрібно вирощувати у великих масштабах як замінник пальмової олії, мабуть, призведе до подібних екологічних дебатів. Олійні пальми також мають набагато вищий урожай з гектара, ніж інші звичайні рослинні олії. Це, з одного боку, пов’язано з великим обсягом виробництва, але з іншого боку також високим вмістом олії (50–70%) (LIEBEREI et al. 2012) у фруктах. Тваринні жири можуть призвести до етичного та релігійного дискурсу і не становлять основу для вегетаріанських страв.
Побічні продукти як альтернатива
У пошуках замінників пальмової олії основна увага в цій дослідницькій роботі (див. Рамку) була приділена побічним продуктам промислової переробки фруктів та овочів. Достатня кількість сировини, швидше за все, буде доступним, якщо продукт вже вирощується в більших масштабах. Плоди з помірного клімату були широко досліджені, і їх побічні продукти, як правило, вже використовуються ефективно. Тому орієнтація в першу чергу на побічні продукти переробки тропічних фруктів.
Основна ідея насправді проста і зовсім не нова: навіщо витрачати цінну сировину лише тому, що ми ще не визнали їх потенціал? Може здатися утопічним компенсувати усталену галузь відходами. Але принаймні відкриття альтернативи стало б можливим полегшенням для природи в країнах, що ростуть.
Можливою альтернативою може бути манго (Mangifera indica L.). Світове виробництво становить понад 40 мільйонів тонн (FAO 2013). Ядро манго, зокрема, має особливий жирнокислотний склад. Незалежно від невикористаного джерела жиру, відходи (шкірки та ядра) від виробництва манго становлять значний екологічний тягар. Лише частина жиру з насіння використовується у косметичній промисловості. У нашому дослідженні питома вага ядра манго у загальних плодах становила 7,1% з і 3,3% без стручка (малюнок). Однак відомі також масові пропорції 15-24% (CHOW 2008).
Передумови дослідження
Бакалаврська робота була написана в 2016 році на кафедрі проф. Карле з Інституту харчових наук та біотехнологій Університету Гогенгейма. Магістр Вероніка Ліб. В рамках цієї роботи були досліджені ядра манго та тамаринда. Під керівництвом доктора Крістоф Бьорн Штейнгас та Вероніка Ліб продовжать дослідження цієї теми.
Порівняння жирного та жирнокислотного складу
Оскільки фракціонований пальмовий жир часто використовують у продуктах харчування, ми намагалися отримати порівнянний жир. Ми розробили метод фракціонування, який розділяє жир на фракцію плавлення з високою та низькою фракцією. Фракціонування згідно MARIKKAR et al. (2010) здійснено. Лише незначні регулювання були зроблені при охолодженні та відділенні від розчинника. Фракціонування оптимізували з використанням олії пальми та манго. Нафтову пальмову олію можна розділити на 21% та 79% з низьким плавленням. У випадку з сирою нафтою манго, з іншого боку, фракціонування призвело до поділу на 47% фаз із високою та 53% фаз з низьким плавленням (див. Таблицю).
| Пальмова сира олія | 78,97 | 21.03 | 11.5 | 0,83 → 1,31 |
| Сира олія манго | 53.10 | 46,90 | 5.8 | 0,75 → 0,95 |
Пальмова олія як основа
Пальмітинова (38,7%) та олеїнова кислоти (39,2%) були основними жирними кислотами в пальмовій сирій олії. Відхилення від літературних даних спричинені низьким вмістом пальмітинової кислоти та високим вмістом лінолевої кислоти (14,7%). За даними TALBOT 2015, в олійній пальмі можна визначити рівні пальмітинової кислоти понад 40% та рівні лінолевої кислоти близько 10%. Відхилення часто зумовлені використанням інших типів.
Фракціонуванням пальмової сирої олії, частка насичених жирних кислот, зокрема пальмітинової кислоти, у фракціонованій пальмовій олії може бути збільшена на 11,5%. Співвідношення насичених до ненасичених жирних кислот (SFA/UFA) може бути збільшено з 0,83 до 1,31.
Ядро манго
Перш за все, високий вміст стеаринової кислоти та олеїнової кислоти свідчить про те, що жир сильно плавиться. Залежно від літератури, значення коливаються між 24–57% (стеаринова кислота) та 34–56% (олеїнова кислота). Обидві жирні кислоти зазвичай складають близько 40% (ALI et al. 1985; DHINGRA & KAPOOR 1985; LAKSHMINARAYANA et al. 1983; BALIGA & SHITOLE 1981). Нам вдалося виділити з насіння жирність 8,0%. Сира нафта манго містила високий вміст стеаринової (32%) та олеїнової кислот (48,5%). Крім того, пальмітинова, лінолева та арахідова кислоти були важливими жирними кислотами в ліпідному профілі олії ядра манго. Вимірювання приблизно відповідають значенням BALIGA & SHITOLE (1981). Однак склад основних компонентів стеаринової (42,2%) та олеїнової кислоти (42,4%), як правило, сприяє насиченим жирним кислотам у літературі. Різні сорти манго також можуть бути причиною різних результатів.
Насичені жирні кислоти, особливо стеаринова, можуть бути збільшені на 5,8% у фракціонованій олії насіння манго. Хоча фракціонування ледь впливало на вміст пальмітинової та олеїнової кислот, лінолева кислота у фракціонованій олії ядра манго була зменшена. Таким чином, коефіцієнт SFA/UFA збільшився з 0,75 до 0,95. Це означає, що олія складалася з майже однакової кількості насичених і ненасичених жирних кислот.